Débitmètres électromagnétiques à insertion

TECHNOLOGIE

Les débitmètres électromagnétiques à insertion sont basés sur la même technologie que les débitmètres électromagnétiques plus classiques, dits "à passage intégral" ou "manchettes", à savoir la Loi de Faraday sur l’induction électromagnétique :

Lorsqu'un liquide conducteur se déplace à travers un champ magnétique, il produit une tension directement proportionnelle à la vitesse du milieu.

Les différences essentielles entre les deux types de débitmètres concernent leur installation et le positionnement des électrodes qui permettent de mesurer cette tension.

• Les débitmètres à passage intégral sont installés sur un segment de conduite et leurs 2 électrodes sont positionnées symétriquement sur chaque côté de celle-ci.
• Les débitmètres à insertion sont insérés dans la conduite via un orifice percé sur un de ses côtés et leurs électrodes sont positionnées sur la tige constituant ces débitmètres.

DEUX VERSIONS

• Débitmètres simple point munis d’une seule paire d’électrodes ; la paire d’électrodes placée à l’extrémité de la tige du débitmètre est positionnée au centre de la conduite (ou au 1/8ème dans le cas de conduites très larges).
• Débitmètres multipoints munis de plusieurs paires d’électrodes ; ces débitmètres sont insérés jusqu’au fond de la conduite, et les différentes paires d’électrodes sont positionnées de bas en haut de la tige (2, 3, 5 ou 7 paires d’électrodes selon le diamètre de la conduite).

CONDITIONS D'UTILISATION

• Eau propre ou peu chargée, sans fibre ni matière
• Conduites en charge
• Pression maxi : 15 à 20 Bar (selon produits)
• Vitesse maxi : 2 à 10 m/sec (selon produits et diamètres des conduites)
• Respect des distances aval/amont par rapport aux sources de perturbation hydraulique, avec des exigences distinctes selon le type de débitmètre (D=diamètre conduite) :
  — 10D/5D en moyenne pour les débitmètres simple point ; possibilité d’introduire des coefficients de profil de vitesse pour limiter l’impact sur la précision
  — 5D/2D, voire moins, pour les débitmètres multipoints

AVANTAGES

• Coût d’installation réduit (pas de découpe de tuyaux, pas de brides)
• Pas d’interruption de service
• Pas de branchement temporaire, pas de vidange des conduites
• Installation possible dans des espaces réduits (verticalement ou latéralement)
• Déplaçable d’un site à un autre (retrait et insertion sous pression par vanne à boule)

PRÉCISION

Contrairement à certaines idées parfois véhiculées, les débitmètres électromagnétiques à insertion offrent une excellente précision, parfois meilleure même que celle offerte par les débitmètres à passage intégral.

• Dans le cas des débitmètres simple point, cette précision nécessite le respect des consignes d’installation et, souvent, la réalisation de profils de vitesse lors de la mise en service.
  Cette opération consiste à effectuer des mesures ponctuelles de vitesse, en remontant progressivement la sonde de bas en haut de la conduite ; elle permet ensuite d’appliquer aux mesures qui seront obtenues du débitmètre un coefficient ‘de profil’ tenant compte de la dispersion des vitesses à l’intérieur de la conduite, pour améliorer la précision de la vitesse moyenne.
  Ces débitmètres peuvent aussi nécessiter des vérifications et recalibrations plus fréquentes ; mais ces opérations sont facilitées par le concept de montage des débitmètres à insertion.

• Les débitmètres multipoints, qui disposent de plusieurs jeux d’électrodes de bas en haut de la conduite, présentent l’avantage de tenir compte de manière permanente de cette dispersion des vitesses et de la variabilité des profils selon les régimes hydrauliques (régimes turbulents, laminaires ou transitoires).
  On comprend aussi que cette mesure multipoints peut offrir, particulièrement dans des cas de régimes perturbés et non uniformes, une meilleure précision que celle des débitmètres à passage intégral.
  La disposition des électrodes le long de la tige, ainsi que la méthode de calibration, ont cependant leur importance pour garantir cette précision, particulièrement en présence de faibles vitesses/ débits.

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Notre partenaire, Flow-Tronic, a privilégié des choix de conception plus exigeants en fabrication, qui permettent d’optimiser la précision de mesure de la vitesse moyenne d’écoulement :

• Calibration individuelle de chaque paire d’électrodes en vitesse, plutôt qu’une calibration globale en débit ;
• Disposition des électrodes à aires égales plutôt qu’à distances égales, qui permet une meilleure prise en compte du champ de vitesses, en particulier des faibles vitesses en bords de conduites